BÀI 10. THỰC HÀNH ĐO TẦN SỐ CỦA SÓNG ÂM
Trang bìa
Trang bìa
BÀI 10. THỰC HÀNH: ĐO TẦN SỐ CỦA SÓNG ÂM
Ảnh
Khởi động
Giới thiệu bài
Ảnh
Giới thiệu bài
Câu hỏi khởi động
Khởi động: Để chỉnh các dây đàn, có thể so sánh tần số âm của nhạc cụ với âm phát ra từ âm thoa có tần số xác định. Làm thế nào kiểm tra tần số âm được ghi trên âm thoa bằng dụng cụ thí nghiệm?
Trả lời: Sử dụng micro để chuyển đổi tần số âm thành tín hiệu dao động điện và dùng dao động kí để đo được tần số, chu kì, khoảng thời gian của tín hiệu dao động đó.
Giới thiệu dao động kí điện tử
Các tính năng cơ bản
- Dao động kí là thiết bị dùng để hiển thị trên màn hình dạng tín hiệu đưa vào cần quan sát. Khoảng tần số đo được phụ thuộc vào từng loại dao động kí. - Dao động kí có các tính năng cơ bản sau: + Đo cường độ của tín hiệu dao động điện. + Đo tần số, chu kì, khoảng thời gian của tín hiệu dao động điện.
Ảnh
Cách sử dụng
Cách sử dụng dao động kí để đo tín hiệu: + Nối que đo vào chân cắm tín hiệu vào. + Chọn dạng tín hiệu đo AC hoặc DC. + Nối dao động kí với bộ nguồn và bật công tắc. + Sử dụng dây đo nối với đầu tín hiệu cần đo. + Nhấn nút TRIGGER để chế độ là Auto. + Nhấn nút VOLTS/DIV điều chỉnh độ cao của tín hiệu. + Nhấn nút SEC/DIV điều chỉnh giá trị tương ứng với một ô hiển thị trên màn hình. + Sử dụng nút Vertical Position điều chỉnh lên xuống đồ thị tín hiệu.
Hoạt động
Hoạt động: Quan sát màn hình hiển thị tín hiệu dao động điện trên dao động kí (Hình 10.2), hãy xác định tần số dao động của tín hiệu.
Ảnh
Trả lời: + Quan sát hình ảnh thí nghiệm cho thấy: giá trị 1 ô theo trục thời gian là 500 μs. + Trên màn hình ta thấy 1 chu kì có 4 ô nên:
Ảnh
Thực hành đo tần số sóng âm
1. Dụng cụ thí nghiệm
Dụng cụ gồm: - Dao động kí điện tử và dây đo (1). - Micro (2). - Bộ khuếch đại tín hiệu (3). - Âm thoa và búa cao su (4). - Giá đỡ và kẹp giữ âm thoa.
Ảnh
2. Thiết kế phương án thí nghiệm
Ảnh
Quan sát thí nghiệm Hình 10.4 và thực hiện các yêu cầu.
Hoạt động 1
Quan sát thí nghiệm Hình 10.4. Trả lời câu hỏi sau: Sóng âm truyền tới động kí như thế nào?
Ảnh
Trả lời: Âm thanh tạo ra từ âm thoa làm các phân tử không khí dao động truyền lời micro hoặc cảm biến âm thanh tạo ra dòng điện dao động, tín hiệu này được đưa vào dao động ki và hiển thị trên màn hình dạng đồ thị.
Hoạt động 2
Quan sát thí nghiệm Hình 10.4. Trả lời các hỏi sau: Tại sao tần số dao động của tín hiệu đưa vào dao động kí lại bằng tần số dao động của âm thoa?
Ảnh
Trả lời: Vì thí nghiệm đã biến đổi dao động cơ thành dao động điện nhờ micro, đưa tín hiệu từ micro vào dao động kí điện tử, hình ảnh thu được trên màn hình của dao động kí chính là đồ thị biểu diễn dao động âm.
Hoạt động 3
Quan sát thí nghiệm Hình 10.4. Trả lời câu hỏi sau: Thiết kế phương án thí nghiệm để đo tần số sóng âm với các dụng cụ thí nghiệm trên.
Ảnh
Trả lời: Thiết phương án thí nghiệm và bố trí thí nghiệm như hình 10.4: + Nối micro và bộ khuyếch đại tín hiệu vào dây đo. + Nối dây đo vào cổng tín hiệu của dao động kí điện tử. + Đặt TRGGER MODE ở chế độ AUTO. + Điều chỉnh VOLTS/DIV cho tới khi thấy sóng trên màn hình. + Đặt micro cách âm thoa một khoảng 20 cm, dùng búa cao su gõ âm thoa.
Hoạt động
Quan sát thí nghiệm Hình 10.4. Trả lời câu hỏi sau: Làm thế nào để giảm ảnh hưởng của tiếng ồn bên ngoài đến phép đo?
Ảnh
Trả lời: Thực hiện thí nghiệm trong môi trường yên tĩnh, đặt âm thoa và micro trong hộp cách âm.
3. Tiến hành thí nghiệm
Các bước tiến hành: 1. Bố trí thí nghiệm như Hình 10.4. 2. Đặt micro cách âm thoa một khoảng 20 cm. 3. Nối micro và bộ khuếch đại vào dao động kí, bật dao động kí. 4. Dùng búa cao su gõ âm thoa. 5. Xác định chu kì của sóng trên màn hình. Đọc giá trị T và ghi vào mẫu Bảng 10.1. 6. Lặp lại các bước thí nghiệm 4, 5 hai lần.
Ảnh
4. Kết quả thí nghiệm
Ghi lại kết quả do chu kì và xử lí kết quả thí nghiệm: - Tính tần số sóng âm và ghi kết quả vào vở theo Bảng 10.2. - Tính giá trị trung bình, sai số của phép đo chu kì và tần số.
Ảnh
Hoạt động
Hoạt động 2: So sánh tần số sóng âm đo được với tần số ghi trên âm thoa.
Trả lời: Ví dụ kết quả thí nghiệm: + Đặt chế độ đo của dao động kí V/DIV ở 20 V, SEC/DIV: 1 ms, TRIGGER: Auto. Đặt âm thoa gần micro, dùng búa cao su gõ âm thoa, chờ khi tín hiệu ổn định, nhẫn OK. Kết quả thí nghiệm như hình bên. + Đếm số ô của 3 chu kì, mỗi ô tương ứng 1ms + Tần số sóng âm đo được xấp xỉ tần số ghi trên âm thoa thì thí nghiệm bố trí thành công và đo chính xác.
Ảnh
Ảnh
Dặn dò
- Dặn dò
Ảnh
Dặn dò:
Ôn lại các kiến thức vừa học. Làm thêm bài tập trong sách bài tập. Chuẩn bị trước bài sau.
- Cảm ơn
Ảnh